MAX5430/MAX5431：PGA用±15V数字可编程精密分压器

在电子设计领域，可编程增益放大器（PGA）应用广泛，而合适的分压器对于其性能至关重要。今天就来介绍MAXIM公司的MAX5430/MAX5431这两款±15V数字可编程精密分压器，看看它们能为PGA设计带来哪些优势。

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一、产品概述

MAX5430/MAX5431是专为PGA设计的数字可编程高精度电阻阵列。它们可以在单15V电源或双±15V电源下工作，并且仅消耗35µA的电源电流。这些器件由固定电阻分压器组成，每个器件都有数字控制触点，可提供四种精密同相增益，分别为1、2、4和8。不同型号的比率精度有所不同，MAX5430A/MAX5431A的比率精度为0.025%，MAX5430B/MAX5431B为0.09%，MAX5430C/MAX5431C为0.5%。此外，MAX5431还包含一个片上匹配电阻，用于运算放大器输入偏置电流补偿。

产品采用节省空间的8引脚SOT23和10引脚µMAX封装，并且在扩展温度范围（-40°C至+85°C）内都有良好的性能表现。

二、产品特性

1. 多种增益配置

提供四种同相PGA增益配置，即 (A v=1,2,4) 和8，能满足不同的应用需求。你在设计时，是否会根据具体的增益要求来选择合适的配置呢？

2. 高精度比率

具备0.025%的高精度比率，能保证信号处理的准确性。在对精度要求极高的应用场景中，这样的高精度是否能让你更放心呢？

3. 片上匹配电阻

MAX5431的片上匹配电阻可用于运算放大器偏置电流补偿，有助于提高系统的稳定性和性能。

4. 宽电源范围

可在单电源+12V至+15V或双电源±12V至±15V下工作，增加了设计的灵活性。

5. 低功耗

仅35µA的低电源电流，适合对功耗有严格要求的应用。

6. 逻辑兼容性

CMOS/TTL逻辑兼容的2线并行接口，方便与其他数字电路集成。同时还具备+3V逻辑兼容性。

7. 节省空间的封装

采用8引脚SOT23和10引脚µMAX封装，节省电路板空间。

三、应用领域

1. 通用可编程同相放大器

MAX5430/MAX5431可用于通用可编程同相放大器的设计，为信号放大提供灵活的增益选择。

2. 可编程仪表放大器

在可编程仪表放大器中，它们能精确控制增益，提高测量的准确性。

四、技术参数

1. 绝对最大额定值

参数	数值
(V_{DD}) 到GND	-0.3V至+17V
(V_{SS}) 到GND	-17V至+0.3V
D0、D1到GND	-0.3V至+6V
H、L、W、MATCH_到GND	((V{SS}- 0.3V)) 到 ((V{DD}+ 0.3V))
任何信号引脚的电流	±50mA
连续功率耗散（(T_{A}= +70°C)）	8引脚SOT23：714mW（+70°C以上降额8.9mW/°C）；10引脚µMAX：825mW（+70°C以上降额10.3mW/°C）
工作温度范围	-40°C至+85°C
存储温度范围	-60°C至+150°C
结温	+150°C
引脚温度（焊接，10s）	+300°C

2. 电气特性

在 (V{DD}=+15V) ， (V{SS}=-15V) ， (GND =0) ， (T{A}=T{MIN}) 到 (T{MAX}) 的条件下（典型值在 (T{A}=+25^{circ}C) ），部分参数如下：	参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
分压器比率精度	-	(V{H}= +5V) ， (V{L}= -5V) （MAX543_A）	-	-	0.025	%
	-	(V{H}= +5V) ， (V{L}= -5V) （MAX543_B）	-	-	0.09	%
	-	(V{H}= +5V) ， (V{L}= -5V) （MAX543_C）	-	-	0.5	%
H和L之间的电阻	(R_{HL})	-	-	57	-	kΩ
模拟引脚电容	(C_{ANALOG})	-	-	2	-	pF
匹配电阻	-	比率 = 1	-	0.5	-	kΩ
	-	比率 = 2, 4, 8	-	14	-	kΩ
抽头电阻	(R_{W})	比率 = 1	-	0.5	-	kΩ
	(R_{W})	比率 = 2, 4, 8	-	14	-	kΩ
W、H、L、MATCH_H、MATCH_L电压范围	(V_{ANALOG})	-	(V_{SS})	-	(V_{DD})	V
数字输入高电压	(V_{IH})	-	2.4	-	-	V
数字输入低电压	(V_{IL})	-	-	-	0.8	V
输入泄漏电流	-	D0、D1 = 5V或GND	-	-	±1	µA
输入电容	(C_{IN})	-	-	5	-	pF
负电源电流	(I_{SS})	-	-	1	25	µA
正电源电流	(I_{DD})	-	-	35	60	µA
正电源电压	(V_{DD})	-	10.8	-	15.75	V
负电源电压	(V_{SS})	-	-15.75	-	0	V
开关时间	(t{D2W}) ， (t{H2W})	-	-	0.3	-	µs

五、引脚说明

引脚	MAX5431	MAX5430	名称	功能
1	8	(V_{DD})	正电源
2	-	MATCH_H	匹配电阻高端
3	7	GND	地
4	6	H	电阻分压器高端
5	5	L	电阻分压器低端
6	-	MATCH_L	匹配电阻低端
7	4	(V_{SS})	负电源
8	3	W	电阻分压器抽头
9	2	D1	第二位数字输入（MSB）
10	1	D0	第一位数字输入（LSB）

六、详细设计要点

1. 数字接口操作

MAX5430/MAX5431采用简单的两位并行编程接口，D1和D0根据逻辑控制真值表（如下表）来设置增益。数字接口与CMOS/TTL逻辑兼容。	数字输入	增益
D1	D0
0	0	1
0	1	2
1	0	4
1	1	8

2. 应用电路设计

可编程增益放大器

MAX5430/MAX5431非常适合高精度PGA应用。对于MAX5431，可利用其匹配电阻补偿运算放大器输入偏置电流引起的电压偏移；对于MAX5430，可搭配超低输入偏置电流的运算放大器。

电源和旁路

器件可在双±15V电源或单15V电源下工作。双电源时，需用0.1µF陶瓷电容将 (V{DD}) 和 (V{SS}) 旁路到GND；单电源时，将 (V{SS}) 连接到GND，并将 (V{DD}) 用0.1µF陶瓷电容旁路到GND。

开关时间和布局考虑

MAX5430/MAX5431的开关时间取决于W端的电容负载。为获得最佳性能，应尽量减少电路板上从W到运算放大器反相输入的走线长度，以降低寄生电容，并选择输入电容低的运算放大器。

七、总结

MAX5430/MAX5431以其高精度、低功耗、灵活的电源和增益配置等特性，为PGA设计提供了优秀的解决方案。在实际应用中，我们需要根据具体的需求，合理选择型号和设计电路，以充分发挥其性能优势。你在使用类似分压器时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。